目前我國的輸配電線路建設逐步向超高壓、特高壓、大檔距、大線徑、多回路方向發展，我國常規的水泥電桿可以應用在220kv及以下的輸配電線路中，改革開放前期，我國高壓輸電線路以10、35、66kv輸電線路為主，這些等級的輸電線路對線路器材的要求相對較低，所以常規水泥電桿可以滿足要求。如果線徑加粗、回路增加、增大檔距對水泥桿及金具的要求就要提高，所以普通水泥桿的力學性能很難滿足線路安全運行的要求。

隨著高強度大彎矩環形部分預應力混凝土電桿的出現、推廣及使用，可以肯定在今后相當長的一個時期內，在35～220kv架空輸電和10kv配電線路上，以及城市電網建設中，水泥電桿不但不會被鋼結構桿塔所淘汰，相反，還會取代相當一部分鋼結構桿塔。

一、高強度大彎矩環形部分預應力混凝土電桿的構造原理和結構要求

1. 隨著國民經濟和電力的快速發展，高強度大彎矩環形部分預應力混凝土電桿在35、220kv和10kv配電線路上的使用越來越多，其產生主要歸結于以下幾個因素：

1.1 近幾年鋼筋混凝土制品用原材料飛速發展，工藝不斷完善，選擇范圍越來越廣，如減水劑、減氣劑、耐腐蝕添加劑，水泥纖維的應用，高強度鋼筋的出現，預應力混凝土用鋼棒的應用，高標號水泥的應用等為水泥電桿的發展提供了基礎條件。

1.2 隨著社會的迅速發展，電力需求越來越大，對電網建設的要求越來越高，輸配電線路向大線徑、大檔距、多回路發展；原普通電桿已不能滿足10kv架空輸配電線路的設計要求，為了保證線路設計的合理、安全，降低采用鋼結構塔替代而增加的投資，這就對電桿技術性能提出更高標準的要求。

1.3 近幾年低碳、環保、高效、節能、降耗、資源共享等政策的提出，普通水泥和等徑預應力混凝土電桿因其開裂彎矩較小，在許多情況下，普通混凝土電桿需要打拉線來滿足線路使用要求，而打拉線占用大面積的土地，為節約土地資源，需要能承受更大彎矩的電桿出現。

2. 高強度大彎矩環形部分預應力混凝土電桿的概念，部分預應力混凝土電桿是相對于“全”預應力混凝土電桿而言的。全預應力混凝土電桿施加預壓力的程度，是以結構在標準荷載下，電桿受拉區邊緣不出現拉應力；部分預應力混凝土電桿則允許電桿產生拉應力或允許構件出現有限制的細小裂縫。通過預應力混凝土用鋼棒和HRB鋼筋的共同作用進而很大程度上提高水泥電桿的力學性能。

我國預應力混凝土根據結構對抗裂性能的要求，分為嚴格要求不出現裂縫、一般要求不出現裂縫和允許出現裂縫三級。現行國家標準GB/T 4623將電桿分為有限預應力混凝土電桿和部分預應力混凝土電桿，規定有限預應力混凝土電桿在標準荷載100%時，不得出現裂縫，即抗裂檢驗系數允許值大于1.0；部分預應力混凝土電桿在標準荷載80%時，不得出現裂縫，即抗裂檢驗系數允許值>0.8，在100%標準荷載作用下，裂縫寬度<0.1mm。現行預應力混凝土電桿國家標準規定的有限預應力混凝土電桿相當于二級，部分預應力混凝土電桿相當于三級。二級是標準荷載下混凝土電桿抗拉強度的極限狀態，三級是80%標準荷載下混凝土電桿抗拉強度的極限狀態。

3. 高強度大彎矩環形部分預應力混凝土電桿的設計原則：

錐形電桿是一種變截面構件，錐度一般為1/75，頂部和根部的直徑和截面積相差較大，這主要是由電桿的受力特點決定的。這種電桿的配筋，可以用部分通長的預應力鋼筋（PCB鋼棒）和通長的非預應力鋼筋（HRB400），做鋼筋骨架以此來滿足部分預應力混凝土電桿的抗裂要求，同時又能達到桿段所需要的強度要求。桿段的配筋率、承載能力根據梢徑的大小決定，15m及以上的分段電桿采用內法蘭連接，而預應力混凝土用鋼棒與法蘭采用合理的錨固方式，從而做到耐久、性能好、結構合理。

4. 高強度大彎矩環形部分預應力混凝土電桿的材料預應力主筋優先采用熱處理鋼筋30Si2Mn，強度標準值為1420N/mm2的變截面螺旋槽鋼棒，執行標準為GB/T 5223.3-2005《預應力混凝土用鋼棒》。非預應力主筋采用HRB400（20MnSiV），其強度標準值為400N/mm2，執行標準為GB1499.2-2007《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》，混凝土強度等級不低于C60，應采用42.5級及以上普通硅酸鹽水泥。

二、高承載力環形部分預應力混凝土電桿的性能特點

高承載力環形部分預應力混凝土電桿作為一種新型桿塔結構型式，與普通混凝土電桿和鋼結構桿塔相比，在許多方面存在著明顯的優勢。

1. 與普通混凝土電桿相比的優點

1.1 承載力明顯提高，優化結構設計，采用先進的生產工藝，使其承載力比普通混凝土電桿提高3至5倍，滿足大線徑、大檔距、多回路輸電線路的設計要求。

1.2 在鋼筋配置上，選用優質PCB鋼棒與3級鋼進行優化組合配置，充分發揮不同材料的力學性能，使其更加合理。

1.3 兼有預應力混凝土電桿與普通混凝土電桿兩種結構的優越性，使其具有較好的韌性的抗裂性，更好地將裂縫、變形及破壞控制在使用條件下，結構安全可靠。

1.4 改進混凝土配合比，摻入特殊外加劑及活性材料，提高混凝土強度等級，大大提高了產品抗腐蝕性和耐久性，延長產品的使用壽命。

2. 與鋼結構桿塔相比的優點

2.1 造價低。與相同承載力的鋼結構桿塔造價要低30%以上，如果是直線桿替換鐵塔的話，則可降低造價40%以上（含基礎、安裝、維護費用）。

2.2 使用壽命長。比鋼結構桿塔延長使用壽命20a左右。

2.3 免打拉線，節約占地補償費。高承載力電桿比鋼結構桿塔占地補償費要少3倍以上。

2.4 安裝簡捷、方便，大大縮短施工工期。

2.5 美化城市，無需日常維護費用，避免鋼結構桿塔因時間長而生銹所導致的影響市容或增加維護費用的情況。